Poznata je raširena uporaba magnetskih polja u svakodnevnom životu, proizvodnji i znanstvenim istraživanjima. Dovoljno je navesti takve uređaje kao što su generatori izmjenične struje, elektromotori, releji, akceleratori čestica i razni senzori. Pogledajmo pobliže što je magnetsko polje i kako nastaje.

Što je magnetsko polje – definicija

Magnetsko polje je polje sile koje djeluje na pokretne nabijene čestice. Veličina magnetskog polja ovisi o brzini njegove promjene. Prema ovoj osobini razlikuju se dvije vrste magnetskih polja: dinamičko i gravitacijsko.

Gravitacijsko magnetsko polje nastaje samo u blizini elementarnih čestica i formira se ovisno o značajkama njihove strukture. Izvori dinamičkog magnetskog polja su pokretni električni naboji ili nabijena tijela, vodiči s strujom i magnetizirane tvari.

Svojstva magnetskog polja

Veliki francuski znanstvenik Andre Ampère uspio je dokučiti dva temeljna svojstva magnetskog polja:

1. Glavna razlika između magnetskog polja i električnog polja i njegovo glavno svojstvo je da je relativno. Ako uzmete nabijeno tijelo, ostavite ga nepomično u nekom referentnom okviru i postavite magnetsku iglu u blizini, tada će ono, kao i obično, pokazati prema sjeveru. To jest, neće otkriti nijedno polje osim zemljinog. Ako počnete pomicati ovo nabijeno tijelo u odnosu na strelicu, ono će se početi okretati - to znači da kada se nabijeno tijelo pomiče, osim električnog, nastaje i magnetsko polje. Dakle, magnetsko polje se pojavljuje ako i samo ako postoji pokretni naboj.
2. Magnetsko polje djeluje na drugu električnu struju. Dakle, može se otkriti praćenjem kretanja nabijenih čestica - u magnetskom polju one će odstupati, vodiči s strujom će se pomicati, okvir s strujom će se okretati, magnetizirane tvari će se pomicati. Ovdje se treba sjetiti magnetske igle kompasa, obično obojene plavom bojom - ipak je to samo komad magnetiziranog željeza. Uvijek je okrenuta prema sjeveru jer Zemlja ima magnetsko polje. Cijeli naš planet je ogroman magnet: na sjevernom polu nalazi se južni magnetski pojas, a na južnom geografskom polu sjeverni magnetski pol.

Osim toga, svojstva magnetskog polja uključuju sljedeće karakteristike:

1. Jakost magnetskog polja opisuje se magnetskom indukcijom - to je vektorska veličina koja određuje jačinu kojom magnetsko polje utječe na pokretne naboje.
2. Magnetsko polje može biti konstantnog i promjenjivog tipa. Prvo je generirano električnim poljem koje se ne mijenja u vremenu; indukcija takvog polja također je konstantna. Drugi se najčešće generira pomoću induktora napajanih izmjeničnom strujom.
3. Magnetsko polje se ne može percipirati ljudskim osjetilima i bilježi ga samo posebni senzori.

Pri spajanju dva paralelna vodiča na električnu struju, oni će se privlačiti ili odbijati, ovisno o smjeru (polaritetu) spojene struje. To se objašnjava fenomenom nastanka posebne vrste materije oko ovih vodiča. Ova tvar se naziva magnetsko polje (MF). Magnetska sila je sila kojom vodiči djeluju jedni na druge.

Teorija magnetizma nastala je u davna vremena, u drevnoj civilizaciji Azije. U planinama Magnezije pronašli su posebnu stijenu čiji su se komadi mogli međusobno privlačiti. Po nazivu mjesta ova stijena je nazvana “magnetskom”. Šipkasti magnet ima dva pola. Njegova magnetska svojstva posebno su izražena na polovima.

Magnet koji visi na niti će svojim polovima pokazati strane horizonta. Njegovi će polovi biti okrenuti prema sjeveru i jugu. Kompas radi na ovom principu. Suprotni polovi dvaju magneta se privlače, a isti polovi odbijaju.

Znanstvenici su otkrili da se magnetizirana igla koja se nalazi u blizini vodiča skreće kada kroz nju prolazi električna struja. To ukazuje da se oko njega formira MP.

Magnetsko polje utječe na:

• Pokretni električni naboji.
• Tvari koje se nazivaju feromagneti: željezo, lijevano željezo, njihove legure.

Permanentni magneti su tijela koja imaju zajednički magnetski moment nabijenih čestica (elektrona).

1 - Južni pol magneta
2 - Sjeverni pol magneta
3 - MP na primjeru metalnih strugotina
4 - Smjer magnetskog polja

Linije sile pojavljuju se kada se permanentni magnet približi listu papira na koji je nasut sloj željeznih strugotina. Na slici su jasno prikazani položaji polova s ​​usmjerenim linijama sile.

Izvori magnetskog polja

• Električno polje se mijenja tijekom vremena.
• Mobilni troškovi.
• Trajni magneti.

S trajnim magnetima upoznati smo od djetinjstva. Korištene su kao igračke koje privlače razne metalne dijelove. Bili su pričvršćeni za hladnjak, ugrađeni su u razne igračke.

Električni naboji koji se gibaju najčešće imaju veću magnetsku energiju u odnosu na trajne magnete.

Svojstva

• Glavna karakteristika i svojstvo magnetskog polja je relativnost. Ako nabijeno tijelo ostavite nepomično u određenom referentnom okviru i postavite magnetsku iglu u blizini, ono će pokazivati ​​prema sjeveru, a istovremeno neće "osjetiti" strano polje, osim polja Zemlje . A ako počnete pomicati nabijeno tijelo u blizini strelice, tada će se MP pojaviti oko tijela. Kao rezultat toga, postaje jasno da MF nastaje samo kada se određeni naboj kreće.
• Magnetsko polje može utjecati i utjecati na električnu struju. Može se otkriti praćenjem kretanja nabijenih elektrona. U magnetskom polju, čestice s nabojem će se skrenuti, vodiči s strujom će se pomicati. Okvir s priključenim napajanjem počet će se okretati, a magnetizirani materijali će se pomaknuti na određenu udaljenost. Igla kompasa najčešće je obojena plavom bojom. To je traka od magnetiziranog čelika. Kompas uvijek pokazuje sjever jer Zemlja ima magnetsko polje. Cijeli planet je poput velikog magneta sa svojim polovima.

Ljudski organi ne percipiraju magnetsko polje i mogu ga detektirati samo posebni uređaji i senzori. Dolazi u promjenjivim i stalnim vrstama. Izmjenično polje obično stvaraju posebni induktori koji rade na izmjeničnu struju. Stalno polje nastaje konstantnim električnim poljem.

Osnovna pravila

Gimletovo pravilo

Linija sile prikazana je u ravnini koja se nalazi pod kutom od 90 0 na putanju struje tako da je u svakoj točki sila usmjerena tangencijalno na liniju.

Da biste odredili smjer magnetskih sila, morate se sjetiti pravila gimleta s desnim navojem.

Gimlet mora biti postavljen duž iste osi s trenutnim vektorom, ručka se mora rotirati tako da se gimlet pomiče u smjeru svog smjera. U ovom slučaju, orijentacija linija određuje se okretanjem ručke gimleta.

Ring gimlet pravilo

Translatorno kretanje gimleta u vodiču napravljenom u obliku prstena pokazuje kako je indukcija usmjerena; rotacija se poklapa s protokom struje.

Linije sile imaju svoj nastavak unutar magneta i ne mogu biti otvorene.

Magnetska polja različitih izvora međusobno se zbrajaju. Pritom stvaraju zajedničko polje.

Magneti istih polova se odbijaju, a magneti različitih polova privlače. Vrijednost međudjelovanja ovisi o udaljenosti između njih. Kako se polovi približavaju, sila se povećava.

Parametri magnetskog polja

• Protočna spojnica ( Ψ ).
• Vektor magnetske indukcije ( U).
• Magnetski tok ( F).

Intenzitet magnetskog polja izračunava se veličinom vektora magnetske indukcije, koji ovisi o sili F, a tvori ga struja I duž vodiča duljine l: B = F / (I * l).

Magnetska indukcija se mjeri u teslama (T), u čast znanstvenika koji je proučavao fenomene magnetizma i radio na njihovim metodama izračuna. 1 T jednaka je sili indukcije magnetskog toka 1 N opširno 1m ravni vodič pod kutom 90 0 u smjeru polja, uz struju od jednog ampera:

1 T = 1 x V / (A x m).

Pravilo lijeve ruke

Pravilo pronalazi smjer vektora magnetske indukcije.

Ako dlan lijeve ruke postavimo u polje tako da silnice magnetskog polja ulaze u dlan sa sjevernog pola na 90 0, a 4 prsta postavimo uz tok struje, palac će pokazati smjer magnetske sile.

Ako je vodič pod drugim kutom, tada će sila izravno ovisiti o struji i projekciji vodiča na ravninu pod pravim kutom.

Sila ne ovisi o vrsti materijala vodiča i njegovom presjeku. Ako nema vodiča, a naboji se kreću u drugom mediju, tada se sila neće promijeniti.

Kada je vektor magnetskog polja usmjeren u jednom smjeru od jedne magnitude, polje se naziva uniformnim. Različite okoline utječu na veličinu vektora indukcije.

Magnetski tok

Magnetska indukcija koja prolazi kroz određeno područje S i ograničena tim područjem je magnetski tok.

Ako je područje nagnuto pod određenim kutom α prema indukcijskoj liniji, magnetski tok se smanjuje za veličinu kosinusa tog kuta. Njegova najveća vrijednost se formira kada je područje pod pravim kutom na magnetsku indukciju:

F = B * S.

Magnetski tok se mjeri u jedinici kao što je "weber", što je jednako protoku indukcije veličine 1 T po području u 1 m2.

Protočna veza

Ovaj koncept se koristi za stvaranje opće vrijednosti magnetskog toka, koji se stvara od određenog broja vodiča koji se nalaze između magnetskih polova.

U slučaju kada ista struja ja teče kroz namot s brojem zavoja n, ukupni magnetski tok formiran od svih zavoja je fluks veza.

Protočna veza Ψ mjereno u Webersima i jednako je: Ψ = n * F.

Magnetska svojstva

Magnetska propusnost određuje koliko je magnetsko polje u nekom mediju manje ili više od indukcije polja u vakuumu. Tvar se naziva magnetiziranom ako proizvodi vlastito magnetsko polje. Kada se tvar stavi u magnetsko polje, ona postaje magnetizirana.

Znanstvenici su utvrdili razlog zašto tijela poprimaju magnetska svojstva. Prema hipotezi znanstvenika, unutar tvari postoje mikroskopske električne struje. Elektron ima svoj magnetski moment koji je kvantne prirode i giba se po određenoj orbiti u atomima. Te male struje određuju magnetska svojstva.

Ako se struje kreću nasumično, tada su magnetska polja uzrokovana njima samokompenzirajuća. Vanjsko polje čini struju uređenom, pa nastaje magnetsko polje. To je magnetiziranje tvari.

Različite tvari mogu se podijeliti prema svojstvima njihove interakcije s magnetskim poljima. Podijeljeni su u grupe:

• Paramagneti– tvari koje imaju svojstva magnetiziranja u smjeru vanjskog polja i imaju nizak potencijal magnetizma. Imaju pozitivnu jakost polja. Takve tvari uključuju željezni klorid, mangan, platinu itd.
• Ferimagneti– tvari s magnetskim momentima neuravnoteženog smjera i vrijednosti. Karakterizira ih prisutnost nekompenziranog antiferomagnetizma. Jakost polja i temperatura utječu na njihovu magnetsku osjetljivost (razni oksidi).
• Feromagneti– tvari s povećanom pozitivnom osjetljivošću, ovisno o napetosti i temperaturi (kristali kobalta, nikla i dr.).
• Dijamagneti– imaju svojstvo magnetizacije u suprotnom smjeru od vanjskog polja, odnosno negativnu vrijednost magnetske susceptibilnosti, neovisno o intenzitetu. U nedostatku polja, ova tvar neće imati magnetska svojstva. U te tvari spadaju: srebro, bizmut, dušik, cink, vodik i druge tvari.
• Antiferomagneti – imaju uravnotežen magnetski moment, što rezultira niskim stupnjem magnetizacije tvari. Kada se zagrijava, dolazi do faznog prijelaza tvari, tijekom kojeg se pojavljuju paramagnetska svojstva. Kada temperatura padne ispod određene granice, takva svojstva se neće pojaviti (krom, mangan).

Magneti koji se razmatraju također se klasificiraju u još dvije kategorije:

• Meki magnetski materijali . Imaju nisku koercitivnost. U magnetskim poljima male snage mogu postati zasićeni. Tijekom procesa preokreta magnetizacije doživljavaju manje gubitke. Kao rezultat toga, takvi se materijali koriste za proizvodnju jezgri električnih uređaja koji rade na izmjeničnom naponu (, generator,).
• Tvrdi magnet materijala. Imaju povećanu silu prisile. Za njihovo ponovno magnetiziranje potrebno je jako magnetsko polje. Takvi se materijali koriste u proizvodnji trajnih magneta.

Magnetska svojstva raznih tvari nalaze svoju primjenu u inženjerskim projektima i izumima.

Magnetski krugovi

Kombinacija nekoliko magnetskih tvari naziva se magnetski krug. Slični su i određeni su sličnim zakonima matematike.

Električni uređaji, induktivnosti itd. rade na temelju magnetskih krugova. U funkcionalnom elektromagnetu, tok teče kroz magnetski krug napravljen od feromagnetskog materijala i zraka, koji nije feromagnetičan. Kombinacija ovih komponenti je magnetski krug. Mnogi električni uređaji u svom dizajnu sadrže magnetske krugove.

Sam okoliš i prostor imaju strukturu. Ova struktura je dinamička rešetka etera. Nazivajući ga “dinamičnim” naglašavam da je u stalnoj dinamici, njegovi strukturni segmenti (eterični vrtlozi) su u stalnom kretanju i rotaciji, nazivajući ga “rešetkom” naglašavam da je to jedna cjelina, medij koji ispunjava sve prostor , upravo onaj eter koji ste tražili... Da biste brzo shvatili o čemu govorimo, onda znajte da pčele ne grade svoje kuće od nule, one kao da se "zalijepe" oko rešetke etera, koja postoji i ima dinamičnu strukturu saća.

[Vrlo važna točka - za službenu znanost, magnetsko polje planeta nema strukturu... ali upravo ta struktura je rešetka etera, tj. struktura magnetskog polja Zemlja (Sunčev sustav...) je eter...

činjenica 1

Postojanje vrtloga je bit Eteričnog vrtloga (spiralekonusoida) koji sam otkrio. Ima svoju jedinstvenu geometriju i strukturu. Ali to treba dodatno proučiti.

Doživite video

činjenica 2

Magnetsko polje ne pripada magnetu. Prema tome, čemu pripada? Tako je - ether grid!!! Geometrija magnetskog polja vizualizirana kroz magnetski fluid je saćasta struktura. Pokusi Rodina, Aspdena i Rotha

činjenica 3

Geometrija magnetskog polja vizualizirana pomoću magneta i kineskopa - saćasta struktura (struktura polja se formira i BEZ MREŽICE KINESKOPA ("Veterok" eksperimenti)

činjenica 4

Geometrija električne struje uvećana 80 puta u mikroskopu - saćasta struktura

Geometrija ultrazvučnog vala koji levitira objekte je vrh stošca čija je baza saćasta struktura, geometrija vala iznad kojeg magnet lebdi iznad supravodiča je vrh stošca čija je baza je saće.

činjenica 6

Pčele ne grade svoje domove u praznom prostoru, one se drže za rešetkastu strukturu. Pčele grade svoje MEDNE KNJIGE na već postojećoj eteričnoj rešetki. Oni se drže stalno rotirajuće dinamičke rešetke etera, oni su poput lončara koji rukama koje se vrte prave vrčeve. Imaju pedalu, pritisnu je, komadić gline se vrti, stave ruke i naprave oblik. Pčele rade isto, zagrijavaju vosak i nanose ga na rešetku. Stoga je novonapravljeno saće iznutra okruglo, a kako se hladi, kao da dobiva kutove i postaje šesterokut bez pčela.

Činjenica 7

Operacije s bilo kojim gradijentom otkrivaju strukturu Bénardove rešetke kao poseban slučaj spiralnog konzonoida - vrtložnog segmenta strukture materije.

Ova ćelija samo vizualizira dinamičku rešetku, ali ova ćelija nije zatvorena struktura u području eksperimenta. Rešetka je posvuda, ona je sam prostor, čiji je vrtložni segment eterični vrtlog.

Ova ćelija samo vizualizira dinamičku rešetku, ali ova ćelija nije zatvorena struktura u području eksperimenta, rešetka je posvuda, ona je sam prostor, čiji je vrtložni segment....

Činjenica 8

Polarna svjetlost, šesta strana na Saturnovom polu, ima 100% geometrijsku identičnost sa stošcem, koji je u biti segment kefirne rešetke.

činjenica 9

Saćasta struktura snježnih pahuljica i kristala.

činjenica 10

Geometrija i struktura specijalnog oružja.

Uvod 1

(1) Najočitiji mehanički fenomen u električnim i magnetskim eksperimentima je interakcija, zbog koje se tijela u određenim stanjima međusobno pokreću, unatoč postojanju prilično velike udaljenosti između njih.

Stoga je za znanstveno tumačenje ovih pojava prije svega potrebno utvrditi veličinu i smjer sile koja djeluje između tijela, a ako se utvrdi da ta sila donekle ovisi o međusobnom položaju tijela i na njihovo električno ili magnetsko stanje, tada se na prvi pogled čini prirodnim objasniti ove činjenice pretpostavkom postojanja nečeg drugog, u mirovanju ili gibanju u svakom tijelu, što čini njegovo električno ili magnetsko stanje, i sposobno djelovati na udaljenosti u u skladu s matematičkim zakonima.

Na taj su način nastale matematičke teorije statičkog elektriciteta, magnetizma, mehaničkog djelovanja između vodiča kroz koje teče struja i teorija indukcije struje. U tim se teorijama smatra da sila koja djeluje između dva tijela ovisi samo o stanju tijela i njihovom međusobnom položaju, okolina se ne uzima u obzir.

Te teorije više ili manje eksplicitno priznaju postojanje tvari čije čestice imaju sposobnost međusobnog djelovanja na daljinu. Najpotpuniji razvoj teorije ove vrste pripada W. Weberu, 2 koji je u nju uključio i elektrostatičke i elektromagnetske pojave.

Učinivši to, međutim, bio je prisiljen priznati da sila koja djeluje između dviju električnih čestica ne ovisi samo o njihovoj međusobnoj udaljenosti, već io njihovoj relativnoj brzini.

Ova teorija koju su razvili Weber i Neumann 3 izuzetno je genijalna i iznenađujuće sveobuhvatna u svojoj primjeni na fenomene statičkog elektriciteta, elektromagnetskog privlačenja, indukcije struja i dijamagnetskih fenomena; ova je teorija za nas tim mjerodavnija što je bila ideja vodilja onoga koji je učinio tako velike pomake u praktičnom dijelu znanosti o elektricitetu, kako uvođenjem stalnog sustava jedinica u električna mjerenja, tako i određivanje električnih veličina s dosad nepoznatom točnošću 4 .

(2) Međutim, mehaničke poteškoće povezane s pretpostavkom o postojanju čestica koje djeluju na udaljenosti sa silama koje ovise o njihovim brzinama su takve da me sprječavaju da ovu teoriju smatram konačnom, iako je moguće da još uvijek može biti korisna u odnosu na uspostavljanje koordinacije među pojavama. Stoga sam radije tražio objašnjenja činjenica u drugom smjeru, pretpostavljajući da su one rezultat procesa koji se događaju kako u okolini koja okružuje tijelo tako i u samim pobuđenim tijelima, i pokušavajući objasniti interakcije između tijela udaljenih od međusobno bez pretpostavke postojanja sila koje mogu izravno djelovati na primjetnim udaljenostima.

(3) Teorija koju predlažem može se nazvati teorijom elektromagnetskog polja, jer se bavi prostorom koji okružuje električna ili magnetska tijela, a može se nazvati i dinamičkom teorijom, budući da priznaje da u tom prostoru postoji materija, koja je u pokretu, kroz koje se proizvode promatrani elektromagnetski fenomeni.

(4) Elektromagnetsko polje je onaj dio prostora koji sadrži i okružuje tijela koja su u električnom ili magnetskom stanju. Taj prostor možemo ispuniti bilo kojom materijom ili možemo pokušati ukloniti svu gustu tvar iz njega, kao što je slučaj u Heuslerovim cijevima 5 ili u drugim tzv. vakuumskim cijevima. Međutim, uvijek postoji dovoljna količina materije za opažanje i prijenos valnih kretanja svjetlosti i topline. A budući da se prijenos zračenja ne mijenja mnogo, ako se takozvani vakuum zamijeni prozirnim tijelima primjetne gustoće, prisiljeni smo priznati da se ta valna kretanja odnose na eteričnu tvar, a ne na gustu materiju, prisutnost koji samo donekle mijenja kretanje etera. Imamo, dakle, razloga pretpostaviti, na temelju fenomena svjetla i topline, da postoji neka vrsta eteričnog medija koji ispunjava prostor i prožima sva tijela, koji ima sposobnost pokretanja, da prenosi to kretanje iz jednog dijela od sebe drugome i priopćavanje ovog kretanja guste materije, zagrijavajući je i utječući na različite načine.

(5) Energija predana tijelu zagrijavanjem morala je prethodno postojati u pokretnom mediju, jer su valna kretanja napustila izvor topline neko vrijeme prije nego što su stigla do samog zagrijanog tijela, a za to vrijeme energija je morala postojati pola oblik gibanja medija i polovica u obliku elastične napetosti. Na temelju ovih razmatranja, profesor W. Thomson 6 tvrdio je da ovaj medij treba imati gustoću usporedivu s gustoćom obične materije, te je čak odredio donju granicu te gustoće.

(6) Dakle, možemo kao datost, proizlazeći iz grane znanosti, bez obzira na onu kojom se (u ovom slučaju) bavimo, prihvatiti postojanje prodornog medija male, ali stvarne gustoće, sa sposobnošću pokretanja i prijenosa gibanja s jednog dijela na drugi velikom, ali ne beskonačnom brzinom.

Prema tome, dijelovi ovog medija moraju biti tako povezani da kretanje jednog dijela na neki način ovisi o kretanju preostalih dijelova, a u isto vrijeme te veze moraju biti sposobne za određenu vrstu elastičnog pomaka, budući da komunikacija kretanja nije trenutno, već zahtijeva vrijeme.

Dakle, ovaj medij ima sposobnost primanja i pohranjivanja dvije vrste energije, i to "stvarne" energije, ovisno o kretanju njegovih dijelova, i "potencijalne" energije, što je rad koji će medij izvršiti zbog svoje elastičnosti, vraćanje u prvobitno stanje, nakon toga pomak koji je doživjela.

Širenje oscilacija sastoji se od kontinuiranog naizmjeničnog pretvaranja jednog od ovih oblika energije u drugi, pri čemu se u svakom trenutku količina energije u cijelom sredstvu jednako dijeli, tako da je polovica energije energija gibanja, a druga pola energije elastične napetosti.

(7) Medij koji ima ovakvu strukturu može biti sposoban za druge vrste kretanja i pomaka od onih koji određuju fenomen svjetlosti i topline; neki od njih mogu biti takvi da ih naša osjetila percipiraju kroz fenomene koje proizvode.

(8) Sada znamo da svjetlonosni medij u nekim slučajevima doživljava djelovanje magnetizma, budući da je Faraday 7 otkrio da u onim slučajevima kada ravna polarizirana zraka prolazi kroz prozirni dijamagnetski medij u smjeru magnetskih linija sile koje tvore magneti ili struje, tada se ravninska polarizacija počinje okretati.

Ta se rotacija uvijek događa u smjeru u kojem pozitivni elektricitet mora teći oko dijamagnetskog tijela da bi se formiralo učinkovito magnetsko polje.

Verde 8 je od tada otkrio da ako se dijamagnetsko tijelo zamijeni paramagnetskim, na primjer, otopinom željeznog klorida u eteru, tada se vrtnja događa u suprotnom smjeru.

Profesor W. Thomson 9 Tuck istaknuo je da nikakva raspodjela sila koje djeluju između dijelova bilo kojeg medija, čije je jedino kretanje kretanje svjetlosnih vibracija, nije dovoljna za objašnjenje ovih pojava, već da moramo priznati postojanje u mediju gibanja ovisno o magnetizaciji, uz ono vibracijsko gibanje koje je svjetlost.

Apsolutno je točno da je rotacija ravnine polarizacije uslijed magnetskog utjecaja uočena samo u medijima zamjetne gustoće. Ali svojstva magnetskog polja ne mijenjaju se toliko kada se jedan medij zamijeni drugim ili vakuumom da bismo mogli pretpostaviti da gusti medij čini više od jednostavne promjene gibanja etera. Stoga imamo legitimnu osnovu za postavljanje pitanja: ne događa li se kretanje eteričnog medija svugdje gdje se opažaju magnetski učinci? Imamo razloga pretpostaviti da je ovo kretanje rotacijsko gibanje, čija je os u smjeru magnetske sile.

(9) Sada možemo raspravljati o još jednom fenomenu opaženom u elektromagnetskom polju. Kada se tijelo kreće preko linija magnetske sile, ono doživljava ono što se naziva elektromotorna sila; dva suprotna kraja tijela naelektrizirana su na suprotne načine, a električna struja nastoji proći kroz tijelo. Kada je elektromotorna sila dovoljno velika i djeluje na određena kemijski složena tijela, ona ih razgrađuje i uzrokuje da se jedna od komponenti usmjeri prema jednom kraju tijela, a druga u sasvim suprotnom smjeru 10.

U ovom slučaju imamo očitu manifestaciju sile koja uzrokuje električnu struju unatoč otporu i elektrizira krajeve tijela na suprotan način; ovo posebno stanje tijela održava se samo djelovanjem elektromotorne sile, a čim se ta sila ukloni, ona nastoji, jednakom i suprotnom silom, izazvati obrnutu struju kroz tijelo i vratiti svoje izvorno električno stanje . Konačno, ako je ta sila dovoljno velika, ona razgrađuje kemijske spojeve i pomiče komponente u dva suprotna smjera, dok je njihova prirodna tendencija međusobnog povezivanja s takvom silom koja može proizvesti elektromotornu silu u suprotnom smjeru.

Ova sila je dakle sila koja djeluje na tijelo zbog njegovog gibanja kroz elektromagnetsko polje ili zbog promjena koje se događaju u samom tom polju; djelovanje te sile očituje se ili u stvaranju struje i zagrijavanju tijela, ili u razgradnji tijela, ili, ako ne može učiniti ni jedno ni drugo, onda u dovođenju tijela u stanje električne polarizacije. - prisilno stanje, u kojem su krajevi tijela naelektrizirani na suprotan način i iz kojeg se tijelo nastoji osloboditi čim se ukloni smetajuća sila.

(10) Prema teoriji koju predlažem, ova "elektromotorna sila" je sila koja nastaje kada se gibanje prenosi s jednog dijela medija na drugi, tako da zahvaljujući toj sili kretanje jednog dijela uzrokuje kretanje drugoga. Kada elektromotorna sila djeluje duž vodljivog puta, ona proizvodi struju, koja, ako naiđe na otpor, uzrokuje kontinuirano pretvaranje električne energije u toplinu; potonja se više ne može obnoviti u obliku električne energije nikakvim preokretom procesa.

(11) Ali kada elektromotorna sila djeluje na dielektrik, ona stvara stanje polarizacije njegovih dijelova, što je analogno polarizaciji dijelova mase željeza pod utjecajem; magnet i koji se, poput magnetske polarizacije, može opisati kao stanje u kojem svaka čestica ima suprotne krajeve u suprotnim stanjima 11 .

U dielektriku pod utjecajem elektromotorne sile možemo zamisliti da je elektricitet u svakoj molekuli toliko istisnut da jedna strana molekule postane pozitivno naelektrizirana, a druga negativno naelektrizirana, ali elektricitet ostaje potpuno povezan s molekulom i ne prelaze s jedne molekule na drugu.1 Učinak ovog djelovanja na cjelokupnu masu dielektrika je izražen! u općem pomaku elektriciteta u određenom smjeru. 12 Ovaj pomak nije ekvivalent struji, jer kada dosegne određeni stupanj ostaje nepromijenjen, već je to početak struje, a njegove promjene proizvode struje u pozitivnom ili negativnom smjeru prema tome povećava li se pomak ili smanjuje 12. Unutar dielektrika nema znakova naelektrisanja, budući da je naelektrisanje površine bilo koje molekule neutralizirano suprotnim naelektrisanjem površine molekule u kontaktu s njom; ali na graničnoj površini dielektrika, gdje naelektrisanje nije neutralizirano, nalazimo pojave koje ukazuju na pozitivno ili negativno naelektrisanje ove površine. Odnos između elektromotorne sile i količine električnog pomaka koji proizvodi ovisi o prirodi dielektrika, ista elektromotorna sila općenito proizvodi veći električni pomak u čvrstim dielektricima, kao što su staklo ili sumpor, nego u zraku.

(12) Ovdje, dakle, vidimo još jedan učinak elektromotorne sile, naime električni pomak, koji je, prema našoj teoriji, neka vrsta elastične popustljivosti na djelovanje sile, slična onoj koja se događa u strukturama i strojevima zbog do nesavršene krutosti spojeva 13 .

(13) Praktično proučavanje induktivnog kapaciteta dielektrika 14 otežano je zbog dva interferirajuća fenomena. Prvi je vodljivost dielektrika, koja, iako u mnogim slučajevima iznimno mala, ipak nije potpuno neprimjetna. Drugi je fenomen koji se naziva električna apsorpcija 15 i sastoji se u činjenici da kada je dielektrik izložen elektromotornoj sili, električni pomak se postupno povećava, a ako se elektromotorna sila ukloni, dielektrik se ne vraća trenutno u prvobitno stanje, već ali ispušta samo dio naelektrisanja koje mu je dodijeljeno i, prepušten sam sebi, postupno dobiva naelektriziranje na svojoj površini, dok unutrašnjost dielektrika postupno postaje depolarizirana. Gotovo svi čvrsti dielektrici pokazuju ovaj fenomen, koji objašnjava preostali naboj Leydenove posude i neke pojave u električnim kabelima koje je opisao F. Jenkin 16 .

(14) Ovdje susrećemo još dvije vrste popustljivosti, različite od elastičnosti idealnog dielektrika, koju smo usporedili s idealno elastičnim tijelom. Podatnost, koja se odnosi na vodljivost, može se usporediti s podatnošću viskozne tekućine (drugim riječima, tekućine koja ima veliko unutarnje trenje) ili mekog tijela, u kojem i najmanja sila proizvodi stalnu promjenu oblika, povećavajući se s vremenom djelovanja sile. Podatnost povezana s fenomenom električne apsorpcije može se usporediti s podatnošću elastičnog tijela stanične strukture koja u svojim šupljinama sadrži gustu tekućinu. Takvo se tijelo podvrgnuto pritisku postupno sabija, a kad se pritisak ukloni, tijelo se ne vraća odmah u prijašnji oblik, jer elastičnost tvari tijela mora postupno nadvladati viskoznost tekućine prije potpune ravnoteže. se obnavlja. Neka krutina, iako nemaju strukturu o kojoj smo gore govorili, pokazuju mehanička svojstva ove vrste, 17 i sasvim je moguće da te iste tvari, kao dielektrici, imaju slična električna svojstva, a ako su magnetske tvari, imaju odgovarajuća svojstva koja se odnose na stjecanje, zadržavanje i gubitak magnetskog polariteta 18.

(15) Stoga se čini da određeni fenomeni elektriciteta i magnetizma dovode do istih zaključaka kao i optički fenomeni, naime, da postoji eterični medij koji prožima sva tijela i koji se samo donekle modificira njihovom prisutnošću; da dijelovi ovog medija imaju moć pokretanja električnim strujama i magnetima; da se to kretanje prenosi s jednog dijela medija na drugi uz pomoć sila koje proizlaze iz povezanosti tih dijelova; da pod utjecajem tih sila nastaje određeni pomak, ovisno o elastičnosti tih veza, te da, kao rezultat, energija u sredstvu može postojati u dva različita oblika, od kojih je jedan stvarna energija kretanja dijelova medij, a drugi je potencijalna energija zbog veza dijelova zbog njihove elastičnosti.

(16) Otuda dolazimo do pojma složenog mehanizma, sposobnog za široku raznolikost gibanja, ali istodobno povezanog na takav način da kretanje jednog dijela ovisi, prema određenim odnosima, o kretanju drugog dijela. dijelova, a ta kretanja komuniciraju sile koje proizlaze iz relativnog pomaka međusobno povezanih dijelova zbog elastičnosti veza. Takav mehanizam mora se pokoravati općim zakonima dinamike, a mi moramo biti u stanju zaključiti sve posljedice ovog gibanja, pod pretpostavkom da je poznat oblik odnosa između gibanja dijelova. (17) Znamo da kada električna struja teče u vodljivom krugu, susjedni dio polja karakteriziraju poznata magnetska svojstva, a ako postoje dva kruga u polju, magnetska svojstva polja koja se odnose na obje struje su kombinirani. Dakle, svaki dio polja je u vezi s obje struje, a obje struje su povezane jedna s drugom na temelju njihove veze s magnetizacijom polja. Prvi rezultat ove veze, koji predlažem proučavati, je indukcija jedne struje drugom i indukcija uslijed kretanja vodiča u polju.

Drugi rezultat koji iz toga proizlazi je mehaničko međudjelovanje između vodiča kroz koje teku struje. Helmholtz 19 i Thomson 20 izveli su fenomen indukcije struje iz mehaničke interakcije vodiča. Slijedio sam obrnuti redoslijed i izveo mehaničku interakciju iz zakona indukcije. Zatim sam opisao eksperimentalne metode za određivanje vrijednosti L, M, N 21 o kojima ovise ove pojave.

(18) Zatim primjenjujem fenomene indukcije i privlačenja struja na proučavanje elektromagnetskog polja i na uspostavljanje sustava magnetskih linija sile koje pokazuju njihova magnetska svojstva. Ispitujući isto polje magnetom, prikazujem raspodjelu njegovih ekvipotencijalnih magnetskih površina koje sijeku silnice polja pod pravim kutom.

Kako bih ove rezultate uveo u područje simboličkog računa, 22 izražavam ih u obliku općih jednadžbi elektromagnetskog polja.

Ove jednadžbe izražavaju:
(A) Odnos između električnog pomaka, stvarne struje vodljivosti i ukupne struje sastavljene od obojega.
(B) Odnos između magnetskih linija sile i koeficijenata indukcije kruga, kao što je već izvedeno iz zakona indukcije.
(C) Odnos između jakosti struje i njezinih magnetskih učinaka prema elektromagnetskom sustavu jedinica.
(D) Vrijednost elektromotorne sile u bilo kojem tijelu koja proizlazi iz gibanja tijela u polju, promjena u samom polju i promjena električnog potencijala od jednog dijela polja do drugog.
(E) Odnos između električnog pomaka i elektromotorne sile koja ga proizvodi.
(F) Odnos između električne struje i elektromotorne sile koja je provodi.
(G) Odnos između količine slobodnog elektriciteta u bilo kojoj točki i električnih pomaka u njezinoj blizini.
(H) Odnos između povećanja ili smanjenja slobodne električne energije i obližnjih električnih struja Ukupno ima 20 takvih jednadžbi koje sadrže 20 varijabli.

(19) Zatim kroz ove veličine izražavam unutarnju energiju elektromagnetskog polja koja ovisi dijelom o magnetskoj, a dijelom o električnoj polarizaciji u svakoj točki 23 .

Odavde određujem mehaničku silu koja djeluje, prvo, na pomični vodič kroz koji teče električna struja; drugo, na magnetski pol; treće, na naelektrizirano tijelo.

Potonji rezultat, naime mehanička sila koja djeluje na naelektrizirano tijelo, dovodi do neovisne metode električnog mjerenja koja se temelji na električnim djelovanjima. Čini se da omjer između jedinica korištenih u ove dvije metode ovisi o onome što sam nazvao "električna elastičnost" medija, a to je brzina koju su eksperimentalno odredili Weber i Kohlrausch.

Zatim pokazujem kako izračunati elektrostatički kapacitet kondenzatora i specifični induktivni kapacitet dielektrika.

Slučaj kondenzatora koji se sastoji od paralelnih slojeva tvari koje imaju različite električne otpore i induktivne kapacitete dalje se proučava i pokazuje da će se općenito dogoditi fenomen koji se naziva električna apsorpcija, tj. ako se kondenzator iznenada isprazni, nakon kratko vrijeme će otkriti prisutnost rezidualni naplatiti.

(20) Opće jednadžbe se dalje primjenjuju na slučaj magnetskog poremećaja koji se širi kroz nevodljivo polje, te se pokazuje da su jedini poremećaji koji se mogu širiti na ovaj način poremećaji poprečni na smjer širenja, te da brzina širenja je brzina v, određen eksperimentalno iz pokusa sličnih Weberovom, koji izražava broj elektrostatičkih jedinica elektriciteta sadržanih u jednoj elektromagnetskoj jedinici.

Ta je brzina toliko blizu brzini svjetlosti da se čini da imamo dobar razlog zaključiti da je sama svjetlost (uključujući toplinu zračenja i druga zračenja) elektromagnetski poremećaj u obliku valova koji se šire kroz elektromagnetsko polje u skladu sa zakonima elektromagnetizma 24 . Ako je to tako, onda podudarnost između elastičnosti medija, izračunate, s jedne strane, iz brzih svjetlosnih vibracija i, s druge strane, pronađene sporim procesom električnih eksperimenata, pokazuje koliko su savršena i ispravna elastična svojstva medija mora biti ako nije ispunjen nikakvom -ili materijom gušćom od zraka. Ako je isti karakter elastičnosti sačuvan u gustim prozirnim tijelima, tada se ispostavlja da je kvadrat indeksa loma jednak umnošku specifičnog dielektričnog kapaciteta i specifičnog magnetskog kapaciteta 25 . Vodljivi mediji brzo apsorbiraju takvo zračenje i stoga su obično neprozirni.

Koncept širenja transverzalnih magnetskih poremećaja isključujući longitudinalne definitivno slijedi profesor Faraday 26 u svojim “Razmišljanjima o vibracijama zraka”. Elektromagnetska teorija svjetlosti koju je on predložio u biti je ista kao ona koju ja razvijam u ovom izvješću, osim što 1846. nije bilo podataka za izračunavanje brzine širenja 27 .

(21) Opće jednadžbe se zatim primjenjuju na izračun međusobnih koeficijenata indukcije dviju kružnih struja i koeficijenta samoinduktivnosti zavojnice.

Nepostojanje jednolike raspodjele struje u različitim dijelovima poprečnog presjeka žice u trenutku kada struja počne teći, kako vjerujem, proučava se po prvi put, a odgovarajuća korekcija za koeficijent samoindukcije je pronađeno.

Ovi rezultati primijenjeni su na izračun samoinduktivnosti zavojnice korištene u eksperimentima British Electrical Resistance Standards Association Committee, a dobivene vrijednosti uspoređuju se s onima određenim eksperimentalno.

* U knjizi: D. K. Maxwell Odabrana djela iz teorije elektromagnetskog polja. M, 1954, str. 251-264 (prikaz, ostalo).
1 Transakcije Kraljevskog društva, sv. CLV, 1864
2 Wilhelm Weber (1804-1891) - njemački fizičar, izveo elementarni zakon elektrodinamike dugog dometa; zajedno s Kohlrausch Rudolfom (1809.-1858.) prvi je 1856. izmjerio omjer elektrostatičkih i magnetskih jedinica naboja, za koji se pokazalo da je jednak brzini svjetlosti (3-108 m/s).
3 Electrodynamische Maassbestimmungen, Leipzig. Trans, tom 1, 1849 i Taylor's Scientific Memoirs, poglavlje XIV “Explicare tentatur ut lucis planum polarizationis per vires electricas vel magneticas declinetur”.
4 Ovo se odnosi na pokuse Webera i Kohlrauscha.
5 Heinrich Geisler (1814.-1879.) bio je njemački fizičar koji je konstruirao niz fizikalnih instrumenata: hidrometre, živine pumpe, vakuumske cijevi - tzv. Heuslerove cijevi itd.
6 Thomson William (Lord Kelvin) (1824.-1907.) - izvanredan engleski fizičar, jedan od utemeljitelja termodinamike; uveo apsolutnu temperaturnu ljestvicu koja nosi njegovo ime, razvio teoriju električnih oscilacija, dobivši formulu za period titrajnog kruga, autor mnogih drugih otkrića i izuma te pobornik mehanističke slike fizičkog svijeta. W. Thomson. "On the Possible Density of the Lumminiterous Medium and on the Mechanical Value of a Cubis Mile of Sunlight", Transactions of the Royal Society of Edinburgh, str. 57, 1854.
7 To je ono što Maxwell naziva kinetičkom energijom.
8 "Exp. Res.", serija XIX. Emile Verdet (1824-1866) - francuski fizičar koji je eksperimentalno otkrio da je magnetska rotacija ravnine polarizacije proporcionalna kvadratu valne duljine svjetlosti. Verdet, Comptes rendus, 1856., druga polovica, s 529 i 1857., prva polovica, str. 1209.
9 Tako W. Thomson, Proceedings of the Royal Society, lipanj 1856. i lipanj 1861.
10 Maxwell se drži zastarjelih ideja o razgradnji elektrolita pomoću električnog polja.
11 Faraday, “Exp. Res", serija XI; Mossotti, mem. della Soc. Italina (Mode-pa), sv. XXIV, 2. dio, str. 49.
12 Ovdje Maxwell uvodi koncept struje pomaka.
13 Modeli teorije elastičnosti korišteni su u ilustrativne svrhe.
14 To je ono što Maxwell naziva dielektričnom konstantom tvari.
15 Faraday, "Exp Res" (1233-1250).
16 F. Jenkm Reports of the British Association, 1859, str. 248, i Izvješće Odbora za trgovinu podmorskim kabelima, str. 136 i 464.
17 Kao npr. smjesa ljepila, melase i sl. od koje se izrađuju male plastične figure, koje deformirajući se tek postupno dobivaju svoj izvorni oblik.
18 Još jedan primjer kako Maxwell koristi analogije iz teorije elastičnosti.
19 Rusko izdanje, Helmholtz. "O održavanju snage." M., 1922.
20 W. Thomson. Izvješća Britanskog udruženja, 1848.; Phil. Mag., prosinac 1851.
21 L, M, N su neke geometrijske veličine koje je Maxwell uveo da bi opisao ovisnost međudjelovanja vodiča sa strujom: L ovisi o obliku prvog vodiča, N o obliku drugog, a M o relativnom položaju vodiča. ovi dirigenti.
22 Ovaj "simbolički račun" je posuđen iz Hamiltonovog rada o vektorskoj i operatorskoj analizi.
23 Ove jednadžbe u svom modernom obliku (u SI) izgledaju ovako: (A) nije jednadžba, već definicija vektora ukupne gustoće struje:
24 Ovdje Maxwell naglašava elektromagnetsku prirodu svjetlosti.
25 Odnosno, p2 = e|l.
26 Fil. Mag., svibnja 1846. ili “Exp. Res.", sv. III.
27 Prve pouzdane vrijednosti brzine svjetlosti dobivene su u pokusima I. Fizeaua (1849.) i L. Foucaulta (1850.).